امان الله جوانشاه * - کلمه کلات از يک کلمه يوناني به معني پنجه گرفته شده است.کلات در صنعت توليد کودهاي کشاورزي به مواد غذايي غير آلي محصور شده توسط يک مولکول از ماده آلي اشاره دارد.
براي نخستين بار استفاده از کلات‌ها در پزشکي شکل گرفت و پس از جنگ جهاني دوم به شدت توسعه يافت و هم اکنون نقش مهمي در سم زدايي از فلزات سنگين و رفع کمبودهاي عناصر معدني را در بدن انسان بازي مي کنند (شکل1). اما کلات هاي عناصر ريز مغذي(آهن، مس، روي، منگنز و ...) بطور گسترده در کشاورزي مورد استفاده قرار ميگيرند.
يک ماده کلات ساز (کلاتور) بايد خصوصيات و ساختار معين شيميايي داشته و امکان برقراري پيوند با يون هاي فلزات با 2 بار مثبت را داشته باشد. پيوند بين عامل کلات ساز و يونهاي مذکور، از سويي بايد به اندازه اي قوي باشد تا مواد غذايي را حفظ کند و از سوي ديگر بايد به اندازه اي ضعيف باشد تا بتواند مواد غذايي را به داخل گياه انتقال دهد. بطور کلي کلات ها ميتوانند مواد ريزمغذي که در خاک هاي قليايي وجود دارند نظير آهن، منگنز، کلسيم، روي و مس براي گياهان قابل دسترس سازند. پوشش آلي دور ترکيبات کلاته از واکنش دادن عناصر معدني در خاک و تثبيت شدن آنها ممانعت مي کند. ريشه هاي گياه با مواد غذايي کلات شده داخل خاک تماس پيدا مي کنند و مواد مغذي را از کلات ها جدا و به مصرف مي رساند.
شايان ذکر است مواد غذايي کلات شده با ترکيبات خاص براي کاربرد از طريق برگ نيز مي توانند مفيد باشند. برگ هاي گياهان پوششي مومي دارند که آنها را از خشک شدن حفظ مي کند. اين پوشش مومي به سختي اجازه ورود عناصر معدني به بافت داخلي گياه را مي دهد، اما پوشش آلي کود کلاته مي تواند نفوذ اين عناصر را به داخل داخل گياه تسهيل کرده و مواد غذايي را در دسترس گياه قرار دهد (شکل 2).
نکته قابل توجه اينکه مواد کلات ساز نبايد براي گياه مضر باشند و در سوخت و ساز گياه اختلال ايجاد کند. بايد توجه داشت که فقط عنصرهاي آهن، روي، مس، منگنز، کلسيم و منيزيم قابليت کلات شدن و قابليت استفاده به عنوان کود ريز مغذي را دارند.
براي اينکه عامل کلات عملکرد موثري داشته باشد بايد داراي خصوصيات ذيل باشد:
1- وزن مولکولي کلات نبايد از حد مشخصي بيشتر باشد.
2- ملوکول کلات بايد از نظر مجموع بار الکتريکي خنثي باشد که به راحتي با ترکيباتي که از نظر شيميايي فعال هستند واکنش ندهد.
3- ملوکول کلات بايد از ثبات ساختاري بالايي برخوردار باشد که عنصر معدني کلاته شده در رقابت با ديگر عناصر موجود در محيط خاک براي جذب توسط گياه پيشي بگيرد.
4- عامل کلات کننده بايستي به آساني توسط گياه سوخت وسازشود.
چرا کودهاي کلاته توصيه مي‌شوند؟
اين سوالي است که ممکن است براي بسياري مطرح باشد. لذا بطور اختصار چند مزيت مهم کودهاي کلاته شرح داده مي شود تا اهميت آنها، خصوصاً در شرايط قليايي کشت وکار پسته بيشتر مشخص شود.
شکل 1- یون آهن که توسط پروتئین محصور شده و کلات هموگلوبین را بوجود آورده است.
انواعي که داراي ساختار خاص براي استفاده در خاک هستند:
• افزايش دسترسي گياه به مواد معدني ريزمغذي
• مانع از تثبيت عناصر معدني ريزمغذي خصوصاً در شرايط قليايي خاک
• افزايش تحرک عناصر معدني ريز مغذي در خاک
•عامل کلاته مانع از آبشويي مي شود
انواعي که داراي ساختار خاص براي استفاده روي برگ هستند:
• افزايش دسترسي گياه به مواد معدني ريزمغذي
• مواد آلي کلات کننده اجازه عبور ماده غذايي را از سطح مومي برگ مي دهند.
• حلاليت کامل در آب
انواع ترکيبات کلاتساز:
پنج دسته از مواد کلاتور وجود دارند که عموما با مواد معدني ترکيب مي شوند و در کشاورزي براي کاربرد در خاک و محلولپاشي برگ استفاده مي شوند: 1 – کلات هاي مصنوعي 2- ليگنوسولفوناتها 3- هيوميک يا فولويک اسيد 4- اسيد هاي آلي 5- پروتئين (اسيد آمينه).
1-کلات هاي مصنوعي، عمدتاً شامل کلات هايEDTA,DTPA, EDDHA مي‌شوند که استفاده گسترده‌اي در کشاورزي دارند، اما در سال‌هاي اخير استقبال از کلاتورهاي آلي خصوصاًدر کشورهاي توسعه يافته بيشتر شده است.
2- ليگنوسولفونات ها، که از ليگنين(يک ترکيب شيميايي داخل گياه که باعث چوبي شدن بافت گياه مي‌شود) مشتق مي‌شوند کاربرد زيادي در ترکيبات کلاته براي محلول پاشي ندارند. اين ترکيبات عمدتاً در مصارف خاکي مورد استفاده قرار مي گيرند، ولي بدليل اندازه بزرگ مولکولي قادر به جذب از بافتهاي گياهي در محلول پاشي نيستند.
3- هيوميک و فولويک اسيد، قادر به کلاته کردن عناصر معدني ريزمغذي بوده که بدليل وزن بالاي خود عمدتاً مصرف خاکي دارند. اگرچه بعضي از سازندگان مطرح کود مدعي هستند فولويک اسيد توليدي آنها داراي وزن پاييني است و قابليت مصرف محلول پاشي را نيز دارد.
4- اسيدهاي آلي، شامل ماليک اسيد، سيتريک اسيد، فوماريک اسيد و ... هستند. اسيدهاي آلي بدليل اينکه جزئي از توليدات مواد گياهي هستند، داراي قابليت جذب بالايي بوده و موثرتر از ساير فرم ها مي باشند. اين ترکيبات کلاته در محيط هاي قليايي شديد، داراي پيوند شيميايي ضعيف تري با عناصر معدني ريزمغذي بوده و همچنين فرآيند توليد گران‌تري نسبت به ساير انواع اين ترکيبات دارند.
5- اسيد هاي آمينه (پروتئين)، از ديگر انواع ترکيبات طبيعي هستند که نقش کلاتسازي داشته و براي محلول سازي و انتقال مواد معدني استفاده مي شوند. آمينواسيدها مي توانند به عنوان يک کلات ساز عمل کنند و با يون هاي فلز با دو بار مثبت تشکيل يک پيوند شيميايي محکم مي‌دهند. بعنوان مثال؛ يک کلات مي‌تواند بين آمينو اسيد گليسين (کلاتور) و کلسيم (ماده معدني) تشکيل شود. برخي از ترکيبات مواد معدني و آمينو اسيدها به خاطر پيوندهاي شيميايي بيش از حد ضعيف به خوبي تشکيل کلات نمي‌دهند. براي مثال اگر از آمينو اسيد گلوتاميک به عنوان کلاتور و سديم به عنوان مواد معدني استفاده شود منوسديم گلوتامات تشکيل مي شود که منحصراً يک نمک آلي مي باشد و يک کلات نيست. يونهاي فلزات با يک بار مثبت اساساً سديم و پتاسيم تشکيل کلات هاي ضعيف مي دهند.
امان الله جوانشاه
عضو هیات علمی موسسه تحقیقات پسته کشور
عضو هیات علمی موسسه تحقیقات پسته کشور